(57)【要約】【課題】  本発明は、急激な負荷の変動でも発電装置から取り出す電流の変化を少なくし、損失を少なくでき、更に安価な、電源供給制御方法及び電源装置を提供する。【解決手段】  本発明の電源装置は、発電装置と蓄電デバイスと制御部とを有する。発電装置は、負荷の最大消費電力より低く、かつ負荷の動作中の所定の消費電力より大きく、出力電力を設定する発電装置である。そして、蓄電デバイスは発電装置と並列接続する。その上で、制御部は、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より大きい時は蓄電デバイスの放電による負荷へ電力供給を行い、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より以下の時は発電装置から負荷への電力供給を行うと共に発電装置からの電流による蓄電デバイスへの充電を行うように制御する。【選択図】        図５
2006166577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置と蓄電デバイスを並列接続して構成する電源装置から負荷への電源供給を制御する電源供給制御方法において、
前記発電装置の出力電力を、前記負荷の最大消費電力より低く、かつ前記負荷の動作中の所定の消費電力より大きく設定し、
前記負荷の消費電力が前記負荷の所定の消費電力より大きい時は、前記蓄電デバイスの放電による前記負荷へ電力供給を行い、
前記負荷の消費電力が前記負荷の所定の消費電力より以下の時は、前記発電装置から前記負荷への電力供給を行うと共に前記発電装置からの電流による前記蓄電デバイスへの充電を行うことを特徴とする電源供給制御方法。
【請求項２】
電力を供給する負荷の最大消費電力より低く、かつ前記負荷の動作中の所定の消費電力より大きく、出力電力を設定した発電装置と、
該発電装置と並列接続する蓄電デバイスと、
前記負荷の消費電力が前記負荷の所定の消費電力より大きい時は、前記蓄電デバイスの放電による前記負荷へ電力供給を行い、前記負荷の消費電力が前記負荷の所定の消費電力より以下の時は、前記発電装置から前記負荷への電力供給を行うと共に前記発電装置からの電流による前記蓄電デバイスへの充電を行うように制御する制御部と
を有することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
前記負荷に並列接続され、前記負荷に印加される入力電圧が定格電圧以下の電圧であれば当該入力電圧を一定な定格電圧にして前記負荷に印加する定電圧電源を設けた請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記負荷の所定の消費電力は、前記負荷の平均消費電力である請求項２記載の電源装置。
【請求項５】
前記発電装置は、燃料電池である請求項２記載の電源装置。
【請求項６】
前記蓄電デバイスは、二次電池又は電気二重層コンデンサである請求項２記載の電源装置。
【請求項７】
前記蓄電デバイスの表面温度を検出する温度センサと、該温度センサからの検出信号に基づいて前記蓄電デバイスの充電状態を検知し、検知した前記蓄電デバイスの充電状態に応じて充電電流の供給を制御する充電制御回路とを設けた請求項２〜６のいずれかに記載の電源装置。
【請求項８】
前記蓄電デバイスに供給される充電電流を検出する電流センサを設け、前記充電制御回路は、該電流センサからの検出信号に基づいて前記蓄電デバイスの充電状態を検知し、検知した前記蓄電デバイスの充電状態に応じて充電電流の供給を制御する請求項２〜７のいずれかに記載の電源装置。
【請求項９】
前記発電装置と前記蓄電デバイスの間にスイッチを設け、前記充電制御回路により前記スイッチの開閉が制御される請求項７又は８に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記発電装置と前記蓄電デバイスの間に第１のスイッチを、前記蓄電デバイスと前記定電圧電源の間に第２のスイッチをそれぞれ設け、前記蓄電デバイスの充放電に応じて各スイッチが開閉する請求項２記載の電源装置。
【請求項１１】
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチは、互いに連動して開閉する請求項１０記載の電源装置。
【請求項１２】
前記負荷は、記録装置の記録を行うための駆動手段である請求項２又は３に記載の電源装置。
【請求項１３】
前記記録装置における記録開始時で前記発電装置の出力電力以上の電力を要する場合は、前記蓄電デバイスの放電による前記駆動手段へ電力供給を行う請求項１２記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源供給制御方法及び電源装置に関し、詳細には燃料電池などの発電装置の直流電圧出力を二次電池などの蓄電デバイスに充電し定電圧電源を介して変動する負荷に電力を供給する電源装置であって、例えば画像形成装置に電力を供給する電源装置の電力面での最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置の多くは、商業用電源を用いており、そのため待機時にでも商業用電源からの電気エネルギーを消費するので資源節約、環境保護の点からも好ましくなかった。そこで、従来より、太陽電池で二次電池を充電する太陽電池電源システムを採用した画像形成装置が、例えば特許文献１及び特許文献２に提案されている。しかし、これらの太陽電池による電力供給は日光が当たることを前提としており、そのために夜間などの際におけるエネルギー低下時に対する機構が別に必要となり、装置の大型化、そしてコストアップとなっていた。そこで、注目されている発電装置が燃料電池である。以下、この燃料電池について説明する。
【０００３】
現在、燃料電池は、水素と酸素を化学反応させて水ができる際のエネルギーを電力というかたちで外部に取り出す電源であり、クリーンなエネルギーとして注目されている。しかし、燃料電池の出力抵抗値が二次電池や電気二重層コンデンサの出力抵抗値Ｒに比べ大きいため、変動の大きな負荷に電力を直接供給すると負荷が大きくなった時に大きな電流Ｉが流れるため、下記の式から算出する出力抵抗での損失Ｗが大きくなり効率が悪い。
Ｗ＝Ｉ２＊Ｒ
【０００４】
このため二次電池や電気二重層コンデンサに充電して電流を平均化することで効率を良くすることができる。
【特許文献１】特開平７−１５８８９号公報
【特許文献２】特開平７−２７１２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、燃料電池、そして二次電池や電気二重層コンデンサは容量が大きいほど価格が高くなるので、負荷となる装置を駆動するのに十分な容量が必要であってもコスト面を鑑みればなるべく容量が小さいことが望ましい。また、負荷となる装置を連続に駆動でき、かつ最小規模の燃料電池システムを作り上げることが望ましい。更に、燃料電池の出力電圧は不安定なため、一般には定電圧電源で電圧を安定化してから負荷に供給するのが一般的である。
【０００６】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、急激な負荷の変動でも発電装置から取り出す電流の変化を少なくし、損失を少なくでき、更に安価な、電源供給制御方法及び電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題点を解決するために、発電装置と蓄電デバイスを並列接続して構成する電源装置から負荷への電源供給を制御する、本発明の電源供給制御方法によれば、発電装置の出力電力を、電力を供給する負荷の最大消費電力より低く、かつ負荷の動作中の所定の消費電力より大きく設定する。そして、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より大きい時は蓄電デバイスの放電による負荷へ電力供給を行い、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より以下の時は発電装置から負荷への電力供給を行うと共に発電装置からの電流による蓄電デバイスへの充電を行う。よって、急激な負荷の変動でも発電装置から取り出す電流の変化を少なくし、損失を少なくできる。
【０００８】
また、別の発明としての電源装置は、発電装置と蓄電デバイスと制御部とを有する。発電装置は、負荷の最大消費電力より低く、かつ負荷の動作中の所定の消費電力より大きく、出力電力を設定する発電装置である。そして、蓄電デバイスは発電装置と並列接続する。その上で、制御部は、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より大きい時は蓄電デバイスの放電による負荷へ電力供給を行い、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より以下の時は発電装置から負荷への電力供給を行うと共に発電装置からの電流による蓄電デバイスへの充電を行うように制御する。よって、急激な負荷の変動でも発電装置から取り出す電流の変化を少なくし、損失を少なくでき、かつ安価な電源装置を提供できる。
【０００９】
更に、本発明の電源装置において、負荷に並列接続され、負荷に印加される入力電圧が定格電圧以下の電圧であれば当該入力電圧を一定な定格電圧にして負荷に印加する定電圧電源を設けたことにより、安定な電圧を負荷に供給できる。
【００１０】
また、負荷の所定の消費電力は負荷の平均消費電力であることが好ましい。更には、発電装置は燃料電池であることが好ましい。また、蓄電デバイスは二次電池又は電気二重層コンデンサであることが好ましい。
【００１１】
更に、蓄電デバイスの表面温度を検出する温度センサと、該温度センサからの検出信号に基づいて蓄電デバイスの充電状態を検知し、検知した蓄電デバイスの充電状態に応じて充電電流の供給を制御する充電制御回路とを設けたことにより、効率的な充電制御を行うことができる。
【００１２】
また、蓄電デバイスに供給される充電電流を検出する電流センサを設け、充電制御回路は、該電流センサからの検出信号に基づいて蓄電デバイスの充電状態を検知し、検知した蓄電デバイスの充電状態に応じて充電電流の供給を制御する。よって、より一層効率的な充電制御を行うことができる。
【００１３】
更に、発電装置と蓄電デバイスの間にスイッチを設け、充電制御回路によりスイッチの開閉が制御されることにより、二次電池などの蓄電デバイスを電気的に切り離し可能とし、燃料電池などの発電装置からの不必要な蓄電デバイスへの充電をなくすことができる。
【００１４】
また、発電装置と蓄電デバイスの間に第１のスイッチを、蓄電デバイスと定電圧電源の間に第２のスイッチをそれぞれ設け、蓄電デバイスの充放電に応じて各スイッチが開閉することにより、二次電池などの蓄電デバイスを電気的に切り離し可能とし必要としないときは定電圧電源での電流の消費をなくし、燃料電池などの発電装置からの不必要な蓄電デバイスへの充電をなくすことができる。
【００１５】
更に、第１のスイッチと第２のスイッチは互いに連動して開閉することが好ましい。
【００１６】
また、負荷は記録装置の記録を行うための駆動手段であり、そして記録装置における記録開始時で発電装置の出力電力以上の電力を要する場合は、蓄電デバイスの放電による駆動手段へ電力供給を行う。よって、連続枚数の印刷出力を行う際、燃料電池などの発電装置の平均電力が負荷である記録装置の駆動手段が消費する平均電力を下回っても二次電池などの蓄電デバイスからの電力で印刷動作が可能であり、更に燃料電池などの発電装置の発電能力を下げることができ、安価な燃料電池でよく電源装置全体の価格を下げることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電源装置において、発電装置の出力電力を負荷の最大消費電力より低く、かつ負荷の動作中の所定の消費電力より大きく設定する。この発電装置に蓄電デバイスを並列接続する。制御部は、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より大きい時は蓄電デバイスの放電による負荷へ電力供給を行い、負荷の消費電力が負荷の所定の消費電力より以下の時は発電装置から負荷への電力供給を行うと共に発電装置からの電流による蓄電デバイスへの充電を行うように制御する。よって、急激な負荷の変動でも発電装置から取り出す電流の変化を少なくし、損失を少なくでき、かつ安価な電源装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
はじめに、本発明の電源装置を適用する記録装置について説明する。
図１は本発明の電源装置を適用する記録装置の構成を示す概略斜視図である。同図に示す記録装置の一例であるインクジェット記録装置１０には、記録ヘッド１１とインク供給源であるインクタンクとを一体とした記録ヘッドカートリッジ１２を装填するタイプのものである。この記録ヘッドカートリッジ１２は、押さえ部材１３によりキャリッジ１４の上に固定されており、これらはシャフト１５に沿って長手方向に往復運動可能となっている。そして、記録ヘッド１１より吐出されたインク滴は、記録ヘッド１１と微小間隔をおいて、プラテン１６に記録面を規制された記録用紙１７に到達し、画像を形成する。記録ヘッド１１にはケーブル１８及びこれに結合する端子を介して適宜のデータ供給源より画像データに応じた記録タイミングパルスが供給される。記録ヘッドカートリッジ１２は、用いるインク色等に応じて、１個又は複数個（図示では２個）を設けることができる。キャリッジモータ１９はキャリッジ１４をシャフト１５に沿って走査させるためのモータであり、ワイヤ２０はキャリッジモータ１９の駆動力をキャリッジ１４に伝達するためのワイヤである。また、ラインフィールドモータ２１はプラテンローラ１６に結合して記録用紙１７を搬送させるためのラインフィードモータであり、ホームポジションセンサ２２はキャリッジ１４のホームポジションの位置を検出するためのセンサである。
【００１９】
次に、このような構成を有する図１の記録装置の一例であるインクジェット記録装置の記録制御を実行するための制御回路について、図１の記録装置の制御回路を示すブロック図である図２を用いて説明する。
【００２０】
図２に示す図１の記録装置の一例であるインクジェット記録装置の制御回路３０は、記録装置の記録動作を行うのに必要な電力を供給するために、本発明の電源装置に相当する電源装置３１、記録装置の動作制御及びデータ処理を実行するためのＣＰＵ３２、ＣＰＵ３２の制御プログラムやフォント処理のための各種データを格納するＲＯＭ３３、受信した画像データを含め各種データを一時格納するＲＡＭ３４、ホストコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像データを取り込むためのデータ受信部３５、データ受信部３５で受信した画像データをＲＡＭ３４へＤＭＡ転送したり、ＣＰＵ３２からＲＡＭ３４へのアクセスを制御するＤＭＡ／ＲＡＭコントローラ３６、プリンタ固有のパラメータを格納するＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性メモリ３７、記録ヘッド３８を駆動するヘッドドライバ３９、ＣＰＵ３２からの制御によりヘッドドライバ３９への画像データの転送とヒートパルス信号を発生するヘッドコントローラ４０を含んで構成されている。更には、キャリッジモータドライバ４１とキャリッジモータ４２及びタイミング制御部４３は、ＣＰＵ３２から供給される制御信号とエンコーダ等による記録タイミングパルスによって記録ヘッド３８の移動（その方向を主走査方向と呼ぶ）を行う制御系であり、同様にラインフィードモータドライバ４４とラインフィードモータ４５は、ＣＰＵ３２から供給される制御信号によって記録用紙等の記録媒体の搬送（その方向を副走査方向と呼ぶ）を行う制御系である。また、インク流量検出部４６は、記録ヘッド３８に送られた記録信号から、所定時間内において記録のために吐出されたインク滴（ドット）の数をカウントし、インクタンクから記録ヘッド３８に供給されるインクの流量を検出する。
【００２１】
次に、図１の記録装置における基本的な記録制御について、図２を用いて説明する。
先ず、データ受信部３５によってホストコンピュータより入力された画像データは、ＤＭＡ／ＲＡＭコントローラ３６を介してＲＡＭ３４に一時格納され、ＲＯＭ３３に格納された制御プログラムを実行してＣＰＵ３２は受信コマンド、画像データ、文字コードの解析を行う。その後、入力された画像データは、ＣＰＵ３２により記録データに変換され、順次、ＲＡＭ３４に格納される。受信コマンドには記録制御情報が含まれ、この記録制御情報に応じた記録パス数により記録が行われる。１ライン分の記録データの展開が終了するか、もしくはホストコンピュータから記録命令（受信コマンドの１つ）が入力された時点で、キャリッジモータドライバ４１によりキャリッジモータ４２が駆動される。そして、タイミング制御部４３から出力される記録タイミングパルスに同期してＲＡＭ３４に格納されている記録データが、ＤＭＡ／ＲＡＭコントローラ３６及びヘッドコントローラ４０を介してヘッドドライバ３９に転送される。そして、ヘッドコントローラ４０からヒートパルス信号がヘッドドライバ３９に送られて記録ヘッド３８からインク滴を吐出する。１ライン分の記録が終了するとラインフィードモータ４５が駆動されて改行が行われ、一連の手順が終了する。このような手順を記録用紙の１ページに渡って繰り返して行うことにより、１ページ分の記録動作が完了する。
【００２２】
このような基本的な記録制御によって記録動作を行う記録装置の一例であるインクジェット記録装置に使用した本発明の電源装置について、具体的な数値を示して以下に説明する。なお、下記の数値は説明をし易くするためであり、この数値に限定するものではない。
【００２３】
上述したように、インクジェット記録装置はキャリッジに搭載したヘッドを往復運度させながらインクを吐出して画像を形成するため、連続印刷中の電流変化特性を示す図３のように、キャリッジの動き始めで１．４５Ａ程度のインパルス的な瞬時電流が必要である。しかし、待機状態の時は０．２Ａ程度の電流しか必要としない。一方、連続プリント中はキャリッジの往復動作の度に、１．４５Ａと０．２Ａの間で激しく変動するが、平均すれば０．７Ａ程度の電流が流れることになる。この動作を本発明の電源装置における発電装置として用いる燃料電池だけで賄おうとすると１．４５Ａの電流を取り出すことができる燃料電池が必要であるが、二次電池や電気二重層コンデンサ等でアシストしてやれば燃料電池は０．７Ａの電流を流す容量があれば連続印刷を行うことができる。
【００２４】
ここで、本発明の電源装置における発電装置に用いる燃料電池について簡単に説明すると、燃料電池は、膜状の電解質の両面に白金を触媒に含む炭素等の電極を設け、一方の電極（燃料極）に水素、メタノール等の還元剤を供給し、他方の電極（空気極）に空気等の酸素を含む還元剤を供給するように構成される。燃料極で白金を触媒として水素から生成される水素イオンが電解質中を燃料極から空気極に伝搬され、燃料極で水素から発生した電子が外部の負荷を通じて空気極に流れ、空気極において水素イオンと電子と酸素とにより水が生成され、一連の酸化還元反応におり電気エネルギーが生成されて外部に電圧を供給する。また、図４に示す燃料電池の電流−電圧特性図からわかるように、燃料電池の出力インピーダンスのために電流を多く取り出す程、燃料電池の電圧は低下する。この特性図から出力インピーダンスは約１６Ωである。
【００２５】
次に、本発明の電源装置について説明する。
図５は本発明の第１の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。同図に示すように、第１の実施の形態例の電源装置１００は、上述した燃料電池などの発電装置１０１、発電装置１０１と接地の間に並列接続され、例えば二次電池、電気二重層コンデンサなどの蓄電デバイス１０２、アノードが発電装置１０１と、カソードが負荷１０４の一端子及び蓄電デバイス１０２の一端子にそれぞれ接続されているダイオード１０３を含んで構成されている。このような構成を有する電源装置１００には、上述したインクジェット記録装置におけるラインフィードモータなどの負荷２００が接続されている。なお、発電装置１０１の出力インピーダンスは約１６Ωである。
【００２６】
このような回路構成を有する本実施の形態例の電源装置１００によれば、例えば０．６５Ａの電流を取り出そうと、発電装置１０１の出力電圧は図４により３０Ｖになる。ダイオード１０３の電圧降下は約１Ｖあるので、ダイオード１０３のカソードの電圧は２９Ｖとなり、一方蓄電デバイス１０２は電圧が２９Ｖのものを使用する。そして、０．６５Ａの電流を負荷２００が消費する時は（発電装置１０１の出力電圧（３０Ｖ））−（ダイオードでの電圧降下（１Ｖ））＝２９Ｖと、蓄電デバイス１０２の電圧が等しくなるので、蓄電デバイス１０２は充電も放電も行わない。次に、０．６５Ａより大きい電流を負荷２００が消費する時は、図４により発電装置１０１の出力電圧は蓄電デバイス１０２の電圧より低くなるので、蓄電デバイス１０２は負荷が消費する電流を全て賄うために放電する。一方、０．６５Ａ以下の電流しか負荷２００が消費しない時は、発電装置１０１の出力電圧は蓄電デバイス１０２の電圧より高くなるので蓄電デバイス１０２は充電され、かつ負荷２００が消費する電流を全て発電装置１０１が賄う。例えば図１のインクジェット記録装置における待機時の電流は０．２Ａなので、発電装置１０１の出力電圧は、約３８Ｖからダイオード１０３での電圧降下（１Ｖ）を減算した３７Ｖ、蓄電デバイス１０２が２９Ｖなのでその差８Ｖで、出力インピーダンスが約１６Ωなので蓄電デバイス１０２の充電電流は０．５Ａ（＝８Ｖ／１６Ω）となる。つまり、充電と放電は、上述したように発電装置１０１の電圧、発電装置１０１の内部抵抗、二次電池、電気二重層コンデンサなどの蓄電デバイス１０２の電圧、ダイオード１０３の電圧降下等の回路定数を最適に設定することで、充電と放電を切り替えるための制御回路を設けることなく、自動的に充電と放電を切り替えることが可能になった。なお、充電電流だけに着目して二次電池の容量を決めれば１０Ｃ〜０．０５Ｃの範囲が実用的な限界であり、つまり二次電池の容量は０．０５ＡＨ〜１０ＡＨの範囲が実用的な限界である。なぜならば、二次電池の容量が０．０５ＡＨあるいはそれ以下であると、充電が短時間で完了する反面充電時の発熱や電池の寿命の問題が発生する。また、二次電池の容量が１０ＡＨあるいはそれ以上であると発熱や寿命の点で問題ないが、充電完了まで２０時間程度要してしまい、また価格や体積、重量の点で問題となる。
【００２７】
よって、本実施の形態例の電源装置１００による電源供給制御方法によれば、発電装置１０１の出力電力を負荷２００の最大消費電力より低く、かつ負荷２００の動作中の平均消費電力より大きく設定し、平均消費電力以上のとき、例えば図３に示すキャリッジの動き始めで１．４５Ａ程度のインパルス的な瞬時電流が流れるときは蓄電デバイス１０２でアシストすることにより、発電装置１０１は０．７Ａの電流を流す容量があれば連続印刷を行うことができる。
【００２８】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。同図において、図５と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示すように、第２の実施の形態例の電源装置１００は、図５に示す第１の実施の形態例の電源装置１００の構成に、更に負荷２００に並列に接続され、コンデンサを含む定電圧電源１０４を有している。このような構成を有する本実施の形態例の電源装置１００によれば、定電圧電源１０４には発電装置１０１で発生した電圧からダイオード１０３での電圧降下（１Ｖ）で減算された電圧が供給され、定電圧電源１０４は供給された入力電圧は定電圧電源１０４の定格電圧以下の一定電圧にして負荷２００に供給する。そして、負荷２００、例えばインクジェット記録装置がプリンタ動作を開始すると、定電圧電源１０４の出力端子から負荷２００に電流の供給が行われ、発電装置１０１の出力電圧が低下する。一方、負荷２００の動作が停止すると、定電圧電源１０４の出力端子から負荷２００への電流の供給が停止し、発電装置１０１の出力電圧が上昇する。
【００２９】
次に、図７は本発明の第３の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。同図において、図６と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第３の実施の形態例の電源装置１００は、図６に示す第２の実施の形態例の電源装置１００の構成における蓄電デバイス１０２として二次電池１０５を用い、更には二次電池１０５の表面温度を検出する温度センサ１０６と、当該温度センサ１０６による検出信号に基づいて二次電池１０５の充電状態を検知し後述するスイッチ１０８の開閉を制御する充電制御回路１０７と、二次電池１０５とダイオード１０３のカソードとの間に設けられたスイッチ１０８とを有している。このような構成を有する本実施の形態例の電源装置１００によれば、温度センサ１０６により二次電池１０５の表面温度を検出し、充電制御回路１０７は当該検出信号に基づいて二次電池１０５の充電状態を検知し、例えば二次電池１０５の満充電状態を検知した場合はスイッチ１０８を開いて充電を停止する。
【００３０】
次に、図８は本発明の第４の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。同図において、図７と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第４の実施の形態例の電源装置１００は、図７に示す第３の実施の形態例の電源装置１００の構成に、二次電池１０５に供給される電流を検出する電流センサ１０９を有している。このような構成を有する本実施の形態例の電源装置１００によれば、電流センサ１０９により二次電池１０５に供給される電流を検出し、充電制御回路１０７は当該検出信号に基づいて二次電池１０５の充電状態を検知し、例えば二次電池１０５の満充電状態を検知した場合はスイッチ１０８を開いて充電を停止する。
【００３１】
次に、図９は本発明の第５の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。同図において、図６と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す第５の実施の形態例の電源装置１００は、図６に示す第２の実施の形態例の電源装置１００の構成における蓄電デバイス１０２として二次電池１０５を用い、更には発電装置１０１とダイオード１０３のアノードとの間に、またダイオード１０３のカソードと定電圧電源１０４との間に、それぞれスイッチ１１０，１１１をそれぞれ設けたものである。このような構成を有する本実施の形態例の電源装置１００によれば、二次電池１０５の充電状態に応じてスイッチ１１０，１１１を開閉して二次電池１０５の充放電を制御する。また、このように２つのスイッチ１１０，１１１を設けたことにより、二次電池１０５を電気的に切り離し可能とし、二次電池１０５を必要としないときは定電圧電源１０４での電流の消費をなくすること、そして発電装置１０１からの不必要な二次電池１０５への充電をなくすことにより、定電圧電源１０４及び二次電池１０５の寿命を延ばすことができる。
【００３２】
なお、図１０に示すように、このスイッチ１１０，１１１が相互に連動して開閉を行うようにし、スイッチ１１０が閉じたことに連動してスイッチ１１１が開いて、発電装置１０１から二次電池１０５への充電を行い、満充電となればスイッチ１１０を開いて発電装置１０１からの充電を終了したことに連動してスイッチ１１１が閉じて二次電池１０５の放電を行い負荷２００への電流供給を行う。
【００３３】
なお、充電電流だけに着目して二次電池の容量を決めれば１０Ｃ〜０．０５Ｃの範囲が実用的な限界となる。つまり、二次電池の容量は０．０５ＡＨ〜１０ＡＨの範囲が実用的な限界となる。０．０５ＡＨあるいはそれ以下だと、すぐに充電が完了する反面、充電時の発熱や電池の寿命の問題が発生する。また、１０ＡＨあるいはそれ以上だと、発熱や寿命の点では申し分ないが、充電完了まで２０時間程度要するし、価格や体積、重量の点で問題となる。更に、燃料電池の平均電流が、プリンタが消費する平均電流を上回っているので、何枚でも連続動作が可能である。が、連続枚数を例えば１００枚と制限すれば燃料電池の平均電流がプリンタで消費する平均電流を下回っても二次電池からの電流でプリント動作が可能であり、更に燃料電池の発電能力を下げることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の電源装置を適用する記録装置の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１の記録装置の制御回路を示すブロック図である。
【図３】記録装置による連続印刷中の電流変化を示す特性図である。
【図４】燃料電池の電流−電圧特性図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態例に係る電源装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のスイッチが連動する場合の電源装置の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００；電源装置、１０１；発電装置、１０２；蓄電デバイス、
１０３；ダイオード、１０４；定電圧電源、１０５；二次電池、
１０６；温度センサ、１０７；充電制御回路、
１０８，１１０，１１１；スイッチ、１０９；電流センサ、
２００；負荷。
【図１】
2006166577.tif 000003
【図２】
2006166577.tif 000004
【図３】
2006166577.tif 000005
【図４】
2006166577.tif 000006
【図５】
2006166577.tif 000007
【図６】
2006166577.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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